花岗岩的特征_花岗岩的特征和颜色
作为花岗岩的特征话题的专家,我对这个问题集合感到非常兴奋。我会按顺序逐一回答每个问题,并尽量提供全面而准确的信息,以便为大家带来更多的启发和思考。
1.花岗岩地质特征
2.大理岩,石灰岩,花岗岩,砂岩的特征
3.花岗岩的特征
4.花岗岩、石灰岩、砂岩、页岩、板岩、大理岩各自的特点。
5.Barbarin花岗岩构造类型划分及其特征简述
6. 花岗岩建造系列的岩石化学特征
花岗岩地质特征
攀枝花地区海西晚期岩浆岩属于攀西岩浆岩带的一部分,以基性-超基性岩为主,伴有碱性岩和花岗岩,组成双峰式裂谷岩浆岩组合。岩浆活动明显受构造控制,集中分布在金河-箐河(金河-箐河断裂)、红格-米易(安宁河断裂)、二滩-攀枝花(攀枝花断裂)和金归塘断裂带上。其中米易-红格岩浆岩带由基性-超基性、碱性正长岩和花岗岩组成“三位一体”的组合。关于这些岩浆岩形成年代数据变化较大。其中,层状基性-超基性岩体的同位素年龄数据较多可以归纳为三个年龄组:186~288Ma,306~392Ma,400~560Ma。峨眉山玄武岩Ar-Ar法年龄数据为218.6~283Ma。结合与玄武岩的关系,认为以海西晚期即(260±20)Ma较为合适(马玉孝等,2001)。
关于其中碱性岩和花岗岩岩体的时代颇有分歧,已获得的同位素年龄有:红格正长岩中黑云母K-Ar法年龄257.8Ma,霞石正长伟晶岩中锆石U-Pb年龄237Ma,二滩歪碱正长岩全岩Rb-Sr等时年龄214Ma,粗面岩为211Ma(成都地质学院,1984)。
花岗岩年龄数据变化较大,红格大平子花岗岩的U-Pb年龄为291Ma,棉花地钾长花岗岩为274Ma(宜昌所,1984),攀枝花营盘梁子黑云母二长花岗岩Rb-Sr等时年龄为253.37Ma(成都地质学院,1984)。1∶5万区调报告(同德幅、猛狼坝幅、攀枝花幅、金江幅,1∶5万区调报告,四川地矿局,成都理工学院,1999)称为矮郎河花岗岩序列和营盘梁子序列。
营盘梁子序列主要分布在攀枝花构造岩浆带,由多个大小不等的岩体组成,侵入在海西基性-超基性岩和大田石英闪长岩中,沉积盖层为三叠系。岩石类型为细粒黑云母二长花岗岩、浅肉红色似斑状二长花岗岩、黑云母花岗斑岩和钾长花岗岩。主要的造岩矿物斜长石为更长石,钾长石为条纹微斜长石,从早期到晚期,岩体的钾长石含量增多,明显向富钾方向演变;岩体就位深度变浅,岩石多具有斑状结构;放射性强度逐渐升高。
矮郎河序列主要分布在红格以东红格层状岩体及碱性岩的东侧和南部,包括矮郎河花岗岩体等,侵入在震旦系以及海西期基性-超基性岩体和碱性岩体,沉积盖层为上三叠统宝顶组。该序列岩浆活动起始和结束时间都略晚于营盘梁子(马玉孝等,2001)。矮郎河花岗岩系列早期以二长花岗岩为主,晚期以钾长花岗岩为主,后期为钾长花岗斑岩。分为几个岩石单元组,其中与铀矿化有关的是棉花地单元(T1Mηγ),主要分布于棉花地至半箐一带,向北延至米易垭口附近。
该区近NNW-SN向构造发育,同时发育近南北向韧性剪切带。岩体由于南北向构造影响,普遍发育碎裂结构及云英岩化,局部发育带状糜棱岩化,形成片麻状构造。
在会理、米易地区,沿昔格达断裂(安宁河断裂)南北向分布的碱性岩和花岗岩其时代为海西晚-印支早期花岗岩体可能是比较合适的,岩体和地层受到后期近南北向展布的韧-脆性构造和韧性剪切构造影响,发生强烈变形,形成片麻状构造以及糜棱岩化面理。
大理岩,石灰岩,花岗岩,砂岩的特征
一、混合岩建造从我们编制的吴川-四会断裂带花岗岩建造系列分布图(附图二)可见,混合岩建造占花岗岩出露面积比例较小,主要分布在西南部的荔枝顶、合水—庙龙、思贺一带,在中部肇庆南的云龙山和广宁四会的石涧—五和等地也有分布。本区混合岩具有典型的混合岩结构构造,岩相变化大,成分与结构不均匀,有非常典型的条带、条痕、条纹、角砾、云朵和三色体等构造,例如石涧—五和混合岩,具条带构造、肠状构造、三色体构造等,局部可见白云母或二云母伟晶岩团块或岩脉,后者切过片麻理,明显晚于混合岩,有时还可见更晚的石英脉等,构成混合岩→伟晶岩→石英脉的演化关系。混合岩虽然成分和结构很不均匀,但主要成分相当于花岗岩、二长花岗岩或花岗闪长岩。主要矿物成分为斜长石、钾长石、石英、黑云母,有时还有白云母、角闪石、夕线石、石榴子石、电气石等。岩体或岩田中残留变质原岩比较明显,呈条或带状分布,有的已改造成所谓“基体”—变质岩残留体。变质的原始岩石多是变质较深的震旦系或更老的变质地层,即云开群,包括绢云母石英片岩、黑云母片岩、斜长变粒岩、角闪石英片岩及石榴子石—夕线石—石英片岩等,为一套达到中低级变质程度的绿片—角闪岩相或角闪岩相岩石。变质岩与混合岩的关系多是渐变过渡关系,常为断层接触,尤其石涧—五和混合岩最为明显。
二、深熔花岗岩建造
深熔花岗岩建造在本区出露较少,仅零星分布在混合岩中,如石涧—五和混合岩田中,有永泰、蚌溪、白花等深熔花岗岩;肇庆南的腰古一带有云龙山深熔花岗岩;西南部与混合岩共生的仅有思贺、合水—庙龙等少部分深熔花岗岩。这些岩石的特点是,岩石的成分和结构变化比较均匀,为中细粒至中粗粒和等粒或似斑状结构。矿物成分有斜长石、钾长石、石英、黑云母,有时见石榴子石、堇青石、夕线石、红柱石和白云母等。岩体与变质围岩或混合岩的界线往往比较清楚,部分地区还可见接触变质现象。岩体内部还有残留体或捕虏体,主要为变质围岩或混合岩,成分以云母质岩石为主;岩石中的斜长石偏中性,黑云母呈棕红色,与变质岩很相似,说明多属变质残晶。这些现象均表明,其形成时属深熔“晶粥”或塑性体已有迁移的他地型侵入体。同时,这类岩石的矿化比较弱,这也是特点之一。侵入体的结构比较简单,仅有中细粒黑云母或斑状(眼球状)花岗岩→细粒花岗岩→伟晶岩→石英脉的形成顺序和演化关系。
以上叙述说明,深熔花岗岩建造的侵入顺序简单,岩性均一和单一,分相不明显,与混合岩、变质岩空间分布密切,许多矿化、地球化学和矿物学特征类似于混合岩。黑云母特征几乎完全与混合岩、变质岩相同,均为棕红色,属还原性较强的一种铁质黑云母,代表了岩体定位比较深和相对还原条件下主要为“晶粥”所形成的一种深熔花岗岩体。
三、岩浆花岗岩建造
岩浆花岗岩建造是本区最主要的花岗岩建造,占研究区花岗岩70%~80%以上。按花岗岩系列Ⅰ与系列Ⅱ阐述该建造的地质和岩石基本特征。
1.浅源南岭系列(系列Ⅰ)花岗岩
系列Ⅰ花岗岩在本区最发育,占岩浆建造的80%以上,多呈大岩基产出,包括诸广山、贵东、大东山、佛岗、江屯、石牛头、村头、大尖山、新兴和圹口等,还有无数小岩体,如锡山、鹦鹉岭、小南山、莘蓬、西陀口和小坑等。几个大岩基主要由中粗粒斑状黑云母花岗岩或二长花岗岩组成,小岩体多由中细粒黑云母或二云母花岗岩构成,有时晚期还有白云母、二云母或钠长石细粒花岗岩。岩体除有分相外,不同岩石多表现为先后侵入接触关系,大体构成二长花岗岩→黑云母花岗岩→二云母花岗岩→白云母或钠长石花岗岩→伟晶岩、细晶岩的先后侵入演化顺序。因此,岩体结构比较复杂,多呈复式侵入体。岩体与围岩界线多数情况下比较清楚,外接触带常有接触变质晕带,特别值得提出的是系列Ⅰ岩体,晚期花岗岩体自交代作用频繁,包括钾长石化、钠长石化、白云母化、云英岩化等,许多小岩体常发育钨、锡、铌、钽等矿化。凡此说明,系列Ⅰ花岗岩为岩浆产物,其特点是岩体的岩石偏酸富碱,多期多阶段分异较好,晚期岩体含水较多,发育自交代与成矿的热液活动,多数属于比混合岩、深熔花岗岩建造定位浅的一类岩浆花岗岩建造,许多矿化、地球化学和矿物学特征指示,它应属物质来源较浅的南岭系列花岗岩。
2.深源长江系列(系列Ⅱ)花岗岩
从花岗岩分布图(附图二)可见,系列Ⅱ花岗岩分布面积比系列Ⅰ花岗岩小,仅占岩浆建造花岗岩出露的15%~20%。不过沿断裂带自北而南断续均有分布,如诸广山的扶溪、贵东和大东山的小坑(宝坑)、大宝山,佛岗的禾云与联合、四会等,以及黄田、伍村、屋背岭、轮水、岗美、石菉、黑石岗、马山和小良等岩体,在断裂带中相当普遍出露,仅仅规模相对小而已;从图上还可看出,系列Ⅱ花岗岩分布与该断裂带有密切联系。
组成岩体的岩石比较复杂,主要为花岗闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩和肉红色钾长花岗岩等。岩石结构以中粒至细粒为主,有时为斑岩或玢岩浅成侵入体(英安斑岩、闪长玢岩)。因此,岩性比较偏中性。常含闪长质或石英闪长质包体,后者多数岩性上比主岩更偏中性,甚至达到基性岩程度,这表明有基性岩浆的参与。许多岩体,均可见到自早到晚有闪长岩(辉长岩、闪长岩、辉石二长岩)→石英闪长岩→花岗闪长岩、二长花岗岩→钾长花岗岩(正长岩)→伟晶岩、细晶岩的侵入顺序,同系列Ⅰ花岗岩类似,也多构成复式侵入体,岩体内部比较复杂。岩体与围岩沉积岩、变质岩和花岗岩等的接触界线清楚。岩体有时具分相特征,边缘相为细粒或斑岩结构,外接触带有不甚发育的接触变质晕,有时还有夕卡岩。成矿以铜、金、铁、钼为特征,常有铅锌矿矿化。
从岩性、包体、岩体结构、侵入顺序、与围岩关系、成矿特点等,均可看出系列Ⅱ花岗岩具有岩浆建造特征,同时受NNE—NE向断裂带控制明显,结合有时出现辉长岩包体或侵入体,以及浅定位的斑岩特征等,说明它应属岩浆建造中的深源长江系列花岗岩。
花岗岩的特征
大理岩:? 纯白色、深黑色或花绿色,有花纹,颗粒较粗,较软,遇盐酸冒泡。石灰岩: 青灰色或褐色,颗粒很细,较硬,遇到盐酸冒泡。 ?
花岗岩:? 花斑状,很硬,内含3种不同的矿物,白色的是石英,肉红色或黄褐色的是长石,黑色的是云母。?
砂岩:? 黄褐色或褐色,颗粒状结构,颗粒粗细均匀,很硬。 ?
扩展资料:
大理岩(marble) ?沉积岩中碳酸盐类岩石经变质而成的岩石。因产于中国云南大理而得名。主要矿物为重结晶的方解石、白云石,肉眼可辨认,遇稀盐酸产生气泡。纯大理岩为白色,含杂质时带有各种杂色,具美丽条纹,为主要的装饰建筑石料及雕刻石料。
岩块抗压强度随颗粒胶结和大小而异,一般为49.0~1 17.7 MPa,可作为建筑物地基。因易溶解于水,故有各种喀斯特现象,会引起水库渗漏、崩塌等,需加以注意和工程处理。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。
主要由方解石和白云石组成,此外含有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石等。具粒状变晶结构,块状(有时为条带状)构造。 通常白色和灰色大理岩居多。
参考资料:
花岗岩、石灰岩、砂岩、页岩、板岩、大理岩各自的特点。
花岗岩的特征是质地坚硬,耐磨,抗压,耐火,耐酸,耐碱,耐腐蚀性气体。大部分仅有斑纹,少数为单色,图案变化少,易拼合,应用广泛。通常的花岗石是浅色的,灰、灰白、浅灰、红、肉红等。花岗石纹理均匀,色调以浅色为主,其颜色变化较小,适用于大面积应用。花岗岩的开荒率高,可以进行多种工艺处理,板材的拼合性能好。另外,花岗岩抗风化能力强,适合于风吹日晒、耐磨、机械性能要求高的场合,比如建筑物的墙壁、客流量大的大厅、楼梯间等。
花岗岩的结晶形态也因所含矿物质的不同而有所不同,常见的有叶片状、放射状、斑点状等。这些不同的结晶形态赋予了花岗岩独特的纹理和花纹。花岗岩由于其高硬度和密度,以及化学稳定性好,因此具有很强的耐久性。它可以经受住自然环境和人类活动的长期侵蚀,不易磨损和腐蚀。
花岗岩的分类
最普遍的分类方案是地球化学和/或称成因字母分类方案,例如将花岗岩分为S型、I型、M型、A型和C型等(S型为由沉积岩改造而成的花岗岩;I型为岩浆起源;M型为地幔来源;A型为无水花岗岩;C代表紫苏花岗岩)。
或者分为钙碱性、碱性、过碱性、过铝和铝质花岗岩等;或者根据构造背景分为“造山”花岗岩(大洋和大陆火山弧;大陆碰撞带),“后造山”花岗岩(造山期后的隆起或塌陷区),以及非“造山”花岗岩(大陆裂谷、热点、洋中脊、大洋岛)等。
Barbarin花岗岩构造类型划分及其特征简述
1、花岗岩:是一种分布很广的深成酸性火成岩,SiO2含量多在70%以上,颜色较浅,以灰白色、肉红色较为常见。主要由石英、长石及少量深色矿物组成。石英含量在20%以上。碱性长石常多于斜长石。斜长石主要为酸性,碱性长石为各种钾长石及钠长石。深色矿物以黑云母为主。具花岗结构或似斑状结构、等粒结构、块状结构。花岗岩依深色矿物种类可分为:黑云母花岗岩、白云母花岗岩、二云母花岗岩、角闪花岗岩等;依成因可分为A型花岗岩、I型花岗岩、M型花岗岩和S型花岗岩;依结构、构造可分为细粒花岗岩、中粒花岗岩、粗粒花岗岩、斑状花岗岩及片麻状花岗岩等。通常呈岩基、岩株、岩钟等产出。花岗岩在中国有广泛分布,各个地质时代都有出露。与它有关的矿产也极为丰富,主要有钨、锡、钼、铋、汞、锑、金、铜、铅、锌、铌、钽、铍,以及放射性元素等。花岗岩因结构均匀,质地坚实,颜色美观,是一种优质建筑石料。关于花岗岩的成因,主要有火成论和变质论两观点:前者认为花岗岩是花岗岩浆在地壳深处冷凝结晶或由玄武岩浆经结晶分异而成;后者认为花岗岩是深度变质和交代作用的花岗岩化作用形成。目前,变质成因论者,多已改变观点,也认为是岩浆产物。2、石灰岩,俗称“青石”, 是地壳中分布最广的一种在海湖盆地生成的灰色或灰白色沉积岩(约占岩石圈的15%),是碳酸盐岩中最重要的组成岩石。石灰岩一般为浅灰、深灰色等,纯石灰岩为无色或白色。3、砂岩:一种已固结的中粒碎屑沉积岩,其中粒径0 625~2毫米的砂粒的含量占50%以上,其余为基质或胶结物。砂粒的主要成分为石英,其次长石、云母、岩屑等,胶结物的成分有硅质、铁质、钙质。按砂岩中碎屑的主要颗粒的大小可分:0 5~2毫米为粗粒砂岩(grit)、0 5~0 25毫米为中粒砂岩(medium granular sandstone)、0 25~0 0625毫米为细粒砂岩(fine grained sandstone)、不等粒砂岩(inequigranular sandstone)等。按砂粒与粘土杂基的含量可划分为净砂岩(arenite)(简称砂岩)与杂砂岩二大类,前者粘土小于15%,可细分为石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩等,后者粘土大于15%,可细分为石英杂砂岩、长石杂砂岩、岩屑杂砂岩等。4、页岩:(Shale)由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物外,还含有许多碎屑矿物和自生矿物。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层5、板岩是具有板状结构,基本没有重结晶的岩石,是一种变质岩,原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩,沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化,含铁的为红色或**;含碳质的为黑色或灰色;含钙的遇盐酸会起泡,因此一般以其颜色命名分类,如会绿色板岩、黑色板岩、钙质板岩等6、大理岩:一种碳酸盐矿物(方解石、白云石为主)含量大于50%的变质岩石。它是由石灰岩、白云岩等碳酸盐岩经区域变质作用或热接触变质作用所形成。由于原岩所含杂质和变质条件的不同,大理岩中可含少量蛇纹石、透闪石、透辉石、方柱石、金云母、镁橄榄石、石英或硅灰石等特征变质矿物。一般具粒状变晶结构和块状构造,有时可具条带状构造。大理岩可根据碳酸盐矿物的种类、特征变质矿物、特殊的结构构造及颜色等详细命名,如大理岩、白云质大理岩、透闪石大理岩、条带状大理岩、粉红色大理岩等。大理岩分布很广,我国云南省大理县是最著名的大理岩产地,大理岩即由此而得名。这几种岩石的鉴定,可以从硬度、颜色、结构、构造、矿物组合等多方面对比分析。例如:砂岩属于沉积岩,硬度在这些岩石中最小。大理石是一种碳酸盐矿物,所以可以滴盐酸,如何产生气体较多者为大理岩。
花岗岩建造系列的岩石化学特征
根据Barbarin(1996)花岗岩类类型划分和构造岩浆环境(表3-1)研究方法,对四川西部花岗岩可划分为6个构造类型-花岗岩,是一次富有意义的尝试(表3-2)。现将四川西部(川西,下同)的6个构造类型的花岗岩特征,以及雅江-九龙、沙鲁里山及江达花岗岩带不同构造类型花岗岩基本特征(表3-3~表3-5)简述如下。表3-2 四川西部构造类型-花岗岩岩划分表
(一)洋中脊拉斑玄武质花岗岩类(RTG)
川西地区洋中脊拉斑玄武质花岗岩类所见甚少,仅江达花岗岩带的冬普-罗麦亚带徐麦斜长花岗岩属之。徐麦斜长花岗岩产于金沙江结合带,与金沙江蛇绿混杂岩共生。斜长花岗岩形成于晚石炭世,正值金沙江大洋扩张时期,其成岩构造环境属拉张机制下大洋裂谷环境。但由于其较高的(87Sr/86Sr)t(> 0.706)比值,部分岩石(徐麦雪堆-娘九丁高稀土组斜长花岗岩)稀土分馏作用明显,岩石中还含老锆石俘虏晶,受地壳混染作用明显,与大洋中脊拉斑玄武岩系列花岗岩存在明显差别。
徐麦斜长花岗岩定位于蛇绿混杂岩中,以极低K2O、Nb为显著特征,与Barbarin(1996)中脊拉斑玄武质花岗岩类比较,徐麦斜长花岗岩有着与之相似的构造背景,但岩石特征却存在如下明显差异:①徐麦序列不含角闪石、辉石等暗色矿物;②部分岩石稀土总量偏高,轻重稀土分馏明显;③(87Sr/86Sr)t(>0.706)偏高。
表3-3 雅江-九龙花岗岩带不同构造类型花岗岩主要特征简表
表3-4 沙鲁里山花岗岩带不同构造类型花岗岩主要特征简表
表3-5 江达花岗岩带不同构造类型花岗岩主要特征简表
(二)过碱性及碱性花岗岩类(PAG)
川西地区目前尚未发现确切的过碱性及碱性花岗岩类,仅出露少量与其伴生的钙碱性正长岩类,它们均呈环状杂岩产出。此类岩石在江达花岗岩带、雅江-九龙花岗岩带中均有产出,在沙鲁里山花岗岩带中尚未发现。包括江达花岗岩带肯座岩体、贝拉岩体和雅江-九龙花岗岩带翁多岩体、顶天柱岩体,岩石组合主要为角闪正长岩-石英正长岩-(石英二长岩)。岩石成岩年龄为194.3Ma(顶天柱岩体)、190.4Ma(贝拉岩体)、211Ma(果松弄岩体),成岩时代属晚三叠世—早侏罗世。此期属“金沙江洋盆”拉张→俯冲-碰撞造山过程转换的时期,岩体侵位方式和内部组构,均显示其就位于拉张环境。这种拉张环境按岩石同位素年龄数据,因略早于俯冲-碰撞时期,属拉张造洋阶段末期;而雅江-九龙花岗岩带顶天柱、翁多岩体常显示略微滞后于碰撞花岗岩特点,此拉张环境可能应为碰撞(造山)后隆升阶段产物,这与R1-R2图解(见第六章)结论一致。
据目前资料来看,仅四川省区域地质志记载,雅江-九龙花岗岩带新火山岩体伴生有霓石花岗岩,应属典型的碱性花岗岩,但还需证实。
川西地区这种与大陆抬作用相关的正长岩类岩石化学成分变化不大,但微量元素及稀土元素特征变化却十分明显。自西(江达)而东(九龙),Ba、Sr、∑REE、∑Ce/∑Yb、(La/Yb)N、明显下降,Nb明显升高,表明江达地区正长岩类来自更富集稀土的地幔源区。
(三)岛弧拉斑玄武质花岗岩类(ATG)
川西地区岛弧拉斑玄武质花岗岩类均产于陆块俯冲形成的岩浆弧区,呈独立小岩株独立产出,但又与同带含角闪石钙碱性花岗岩类(ACG)密切伴生。
岛弧拉斑玄武质花岗岩类(ATG)与含角闪石钙碱性花岗岩类(ACG)类似,但主要由富角闪石石英闪长岩和闪长岩组成,常表现为石英闪长岩、闪长岩和少量辉长岩独立小岩株。在本书岩石序列划分中,将其归入晚三叠世—早侏罗世花岗岩(江达花岗岩带扎瓦拉岩体群、昌台-乡城花岗岩带措交玛-冬措岩体群及塔玛岩体群)的早期侵入体。主要产于江达火山弧和昌台-乡城(沙鲁里山)火山弧,如江达花岗岩带的容家闪长岩、崩扎石英闪长岩、巫坝龙石英闪长岩、意大共石英闪长岩等,沙鲁里山花岗岩带的查格寺闪长岩、甘洛沟闪长岩-闪长玢岩、让木措石英闪长岩、德龙寺石英闪长岩、木钦格闪长岩。雅江-九龙花岗岩带缺乏相应的火山弧,此类岩石出露极少,仅见石渠西区石英闪长岩、硐达沟石英闪长岩及木措英云闪长岩,它们与含角闪石钙碱性花岗岩类同带产出。
已有资料显示,川西地区岛弧拉斑玄武质花岗岩类自西(江达)而东(九龙)CaO下降,而K2O、Na2O递增。
(四)含角闪石钙碱性花岗岩类(ACG)
此类岩石是川西花岗岩主体,常沿火山弧形成巨大岩基(带),本书将川西地区此类花岗岩分为深成相和浅成相两个亚类。
1.深成相亚类
此亚类花岗岩产于晚三叠世—早侏罗世,是川西花岗岩中出露最广的花岗岩类。在川西各花岗岩带均有分布,尤以沙鲁里山花岗岩带、江达花岗岩带出露较全,完整的岩石组合序列为(闪长岩)→石英闪长岩→英云闪长岩→花岗闪长岩→(二长花岗岩)。包括江达花岗岩带扎瓦拉岩体群、格拉山岩体群,沙鲁里山花岗岩带措交玛-冬措岩体群及雅江-九龙花岗岩带放马坪岩体群、塔玛岩体群的主体部分。
川西深成相含角闪石钙碱性花岗岩类主体产于火山弧前呈带分布(措交玛-冬措亚带措交玛-冬措岩体群、冬普-罗麦亚带扎瓦拉岩体群),而产于火山弧后的此类岩石(格拉山岩体群)规模明显变小。雅江-九龙花岗岩带深成相含角闪石钙碱性花岗岩类缺乏相对应的火山弧,岩体规模小、数量多,分布范围广。
岩石富含角闪石、黑云母等暗色矿物,含暗色镁铁质闪长质包体,围岩俘虏体少。从早到晚,角闪石含量减少,石英含量增加,不含白云母。岩石以高硅、钛、钙,贫铝、镁、钠、钾为特征,相对富钠贫钾,K2O/Na2O≤1,偏铝,为钠质极强-强钙碱性系列花岗岩;大离子亲石元素(不相容元素)富集,Rb、Ba、Th正异常,Ba正异常不明显,P、Ti负异常较弱;稀土总量较低,Eu亏损程度相对弱。
2.浅成相-超浅成相亚类
此亚类花岗岩具有含角闪石钙碱性花岗岩类相似的成分特点,但其成岩构造环境却截然不同。其岩石主要为含角闪石、黑云母花岗斑岩、石英二长斑岩,单个岩体规模小、集中成群产出,部分岩体群具铜矿化,其成岩时代主要为晚三叠世和古近纪。
(1)晚三叠世(?)浅成相含角闪石钙碱性花岗岩亚类
此亚类岩石指产于沙鲁里山花岗岩带的晚三叠世打马池觉岩体群和昌达沟岩体群,岩性均为细粒角闪黑云花岗(斑)岩,具铜矿化。此花岗岩带已发现的铜矿化角闪黑云花岗(斑)岩分布于南起云南省中甸普朗,向北沿晚三叠世昌台-乡城(沙鲁里山)火山弧经乡城茨林措、日拥,至打马池觉,北达德格昌达沟,主要产于晚三叠世昌台-乡城(沙鲁里山)火山弧后区。云南省中甸普朗铜矿化斑岩有同位素年龄依据(235Ma),本次在川西沙鲁里山花岗岩带获得一批锆石U-Pb激光探针剥蚀法年龄,其中红卓岩体(206±11Ma)和玛孜错岩体(206.2±7.2Ma)成岩年龄均为晚三叠世。
(2)古近纪浅成相含角闪石钙碱性花岗岩亚类
包括江达花岗岩带的玉龙斑岩群、雅江-九龙带的西范坪斑岩群,其玉龙铜矿化斑岩群成岩同位素年龄为38~52Ma,西范坪斑岩群成岩同位素年龄为34.6~34.1Ma,属古近纪侵位成岩。
(五)富钾钙碱性花岗岩类(KCG)
富钾钙碱性花岗岩类仅含少量或者不含角闪石,暗色矿物主要为黑云母,以钾长石斑状结构和低CaO 高K2O为主要特征。此类岩石常常与含角闪石钙碱性花岗岩类共生,两者难以截然分开,故本书将川西地区与含角闪石钙碱性花岗岩类共生的不含或者少含角闪石、白云母,低CaO(≤2%)高K2O(>4%高钾钙碱性、橄榄玄粗岩系列)的花岗岩划归此类。主要包括雅江-九龙花岗岩带之放马坪岩体群、塔玛岩体群和冬措-措交玛岩体群以及扎瓦拉岩体群、格拉山岩体群之晚期的二长花岗岩及正长花岗岩部分,这些岩石几乎不含角闪石,以黑云母为主,但以不含原生白云母为标志。均表现为高SiO2、富K2O,过铝-强过铝。部分二长花岗岩及正长花岗岩已显示后碰撞过铝花岗岩特点,如雅江-九龙花岗岩带放马坪岩体群铁厂河二长花岗岩、塔玛岩体群亚马龙二长花岗岩等,江达花岗岩带扎瓦拉岩体群生达、撒猴黑云二长花岗岩、黄草坪二长花岗岩等。
此类岩石略滞后于同花岗岩带含角闪石钙碱性花岗岩类,属相同构造岩浆事件晚期的产物。由于其成分与同花岗岩带含白云母强过铝花岗岩特征较为相似(表明其源岩是以地壳成分为主)而难以区分,但川西地区富钾钙碱性花岗岩类多数显示以下特点:①常与同花岗岩带含角闪石钙碱性花岗岩类共生;②多数显示低SiO2高CaO、M;③∑REE、∑Ce/∑Yb、(La/Yb)N偏低,δEu偏高。
(六)含白云母过铝质花岗岩类(M PG)
川西地区含白云母过铝质花岗岩类的成岩时代跨晚三叠世—早侏罗世、白垩纪和新近纪3个时期。
(1)晚三叠世—早侏罗世含白云母过铝质花岗岩类
此期含白云母过铝质花岗岩类主要分布于雅江-九龙花岗岩带,均属放马坪岩体群、塔玛岩体群的末期产物。包括甲基卡二(云)二长花岗岩体、烂泥巴二云二长花岗岩、滴痴山二云二长花岗岩和塔玛岩体群卡吉垭白云二长花岗岩等,它们均呈相对独立的岩株产出,以含白云母和过铝特性为显著特点。
在岩石过铝程度与岩浆分异作用关系图中,晚三叠世—早侏罗世含白云母过铝质花岗岩类表现为过铝程度(A)与分异作用(B)强度呈正比,具有富黑云母花岗岩共生的二云母淡色花岗岩的特征,与法国中央地块Anreil、Hernitage侵入体的演化特征相似。在(CaO/Na2O)-(Al2O3/TiO2)图中(见第六章),显示Al2O3/TiO2高而CaO/Na2O 低的特点,这与喜马拉雅期碰撞后强过铝花岗岩特征一致。
(2)白垩纪含白云母过铝质花岗岩类
川西地区在白垩纪时期主要花岗岩类便是含白云母过铝质花岗岩类,按时代可分为早白垩世和晚白垩世两期。早白垩世含白云母过铝质花岗岩类仅见于雅江-九龙花岗岩带南部的新火山岩体群,规模较小;晚白垩世含白云母过铝质花岗岩类集中产于沙鲁里山花岗岩带北部的雀儿山、高贡、格聂等地,规模较大,以雀儿山、高贡岩体为代表。
雀儿山-高贡岩体呈独立岩基产出,岩石主要为二长-正长花岗岩,时代属白垩纪。具中粗粒似斑状结构,块状构造。暗色矿物以黑云母为主,局部出现细粒二云母二长花岗岩、中粒含白云正长花岗岩,白云母含量2%,银白色自形片状,呈单体或集合体产出,零星分布。岩石富硅、钾,贫钛、铝、镁、钙、钠,K2O/Na2O=1.2~2.13,铝指数以1~1.2为主、主要为过铝-强过铝型花岗岩;岩体的岩石化学成分特征相近,仅结构变化较大。
高贡-雀儿山岩体的过铝程度与岩浆分异作用关系图中(见第五、六章),表现为过铝程度(A)与随分异作用(B)相关性不明显,或者说过铝程度变化大而镁铁含量低到恒定(这是二云母淡色花岗岩特征),与法国中央地块H ernitage侵入体的演化特征相似。(C aO/NaO2)-(Al2O3/TiO2)图解显示,二者具负相关。由于CaO含量低,导致大部分CaO/NaO2偏低;而CaO/NaO 2> 0.1部分的岩石,其特征却与拉克兰褶皱带过铝花岗岩特征一致。
(3)新近纪含白云母过铝质花岗岩类
川西新近纪含白云母过铝质花岗岩类包括雅江-九龙花岗岩带南部的折多山岩体和沙鲁里山花岗岩带的格聂岩体。
折多山岩体沿鲜水河断裂呈NW 向带状分布,岩体内发育岩浆定位组构,显示了岩体的就位与左行剪切的鲜水河密切相关。组成岩石不含角闪石,也不含白云母,暗色矿物均为黑云母,化学成分以高K2O 低CaO,过铝-强过铝为特征。
岩石过铝程度与岩浆分异作用关系图中(见第五、六章),岩石过铝程度随分异作用升高而变化不明显,或者仅轻微增加,与尼泊尔-印度-巴基斯坦低喜马拉雅花岗岩带的特征相似,与川西晚三叠世—早侏罗世过铝花岗岩和白垩纪过铝花岗岩的特征具明显不同。在(CaO/NaO2)-(Al2O3/TiO2)图中(见第五、六章),表现为CaO/NaO2偏高,Al2O3/TiO2偏低,这与拉克兰褶皱带过铝花岗岩的特点相近。
自东(折多山岩体)而西(格聂岩体),MgO、M升高,NaO2、A/CNK 及Sr、Ba降低;δEu升高,∑REE、∑Ce/∑Yb、(La/Yb)N降低。
川西地区存在上述3个时期的含白云母过铝质花岗岩类,其中晚三叠世—早侏罗世、白垩纪含白云母过铝质花岗岩类特征较为相似,均以含白云母、强过铝为特征,尤以晚三叠世—早侏罗世甲基卡、卡吉亚白云母花岗岩更富白云母、A/CN K 最高,属后碰撞强过铝花岗岩组合。肖庆辉等(2002)认为:在地壳加厚(地壳叠覆,高压造山带)的横切造山带的横推断层或者逆掩型的韧性剪切带中,由地壳加厚热引起的湿深熔作用形成。这些岩石组合的出现,表明晚三叠世—早侏罗世时期,沿雅江-九龙花岗岩带,曾经产生陆壳碰撞;而在白垩纪时期,沙鲁里山花岗岩带的北部雀儿山、高贡地区才产生陆壳的碰撞;而新近纪折多山岩体过铝质花岗岩类几乎不含原生白云母,是在陆内大规模走滑机制下,陆壳加厚重熔的产物。
上述川西地区各花岗岩带采用Barbarin(1996)花岗岩构造分类划分的不同构造类型花岗岩在R1-R2多阳离子图解(Batchelor和Bowden,1985)中,徐麦斜长花岗岩主要投入同碰撞花岗岩区附近,显示其并非全部来自洋中脊地幔分异;果松弄、顶天柱岩体、色吉玛岩体等过碱性及碱性花岗岩类伴生岩石均投入碰撞后抬升岩浆岩区;巫坝龙岩体、崩扎岩体、木钦格岩体、石渠西区岩体等岛弧拉斑玄武质花岗岩类却主要投入碰撞后抬升岩浆岩区;而扎瓦拉岩体群、冬措-措交玛岩体群、放马坪岩体群、塔玛岩体群等含角闪石钙碱性花岗岩类均投入板块碰撞前的岩浆岩区,但沙鲁里山花岗岩带的此类岩石显示R2(Al+Mg+Ca阳离子)明显偏低(见第五章)。西范坪等铜矿化斑岩群则投入造山晚期的岩浆岩区;撒猴岩体、冬措-措交玛岩体(部分)、塔公岩体等富钾钙碱性花岗岩类分散于同碰撞岩浆岩区与碰撞前岩浆岩区的过渡区域附近,显示出其成分以及所代表的地壳运动特性均具过渡转折特点;甲基卡岩体、卡吉亚岩体、折多山岩体、雀儿山岩体、格聂岩体等含白云母过铝质花岗岩类几乎全部投入同碰撞岩浆岩区。
川西花岗岩的两种分类所显示的地壳运动特性较相近,尤其是含角闪石钙碱性花岗岩类和含白云母过铝质花岗岩类的化学成分均能够很好地显示花岗岩成岩构造环境。但川西地区被含角闪石钙碱性花岗岩类侵入的岛弧拉斑玄武质花岗岩类,显然应属碰撞前花岗岩类,而在R1-R2图解中(见第四、五、六章),却投入碰撞后抬升环境花岗岩,这与川西地区地质事实不符。
一、南岭系列(系列Ⅰ)花岗岩的岩石化学特征(表2-6)该系列有36个岩石化学分析样品,来自诸广山、大东山、贵东、小坑、佛岗、石牛头、大尖山、大王山、屋背岭附近(幌岗仙)、莘蓬、鹦鹉岭、锡山、小南山、新兴和圹口等15个岩体,其化学成分特点是:SiO2含量比较高,绝大部分大于70%(下同),平均为73.87%;Al2O3含量也比较高,AKCN绝大部分大于1.1,平均1.15;标准矿物中出现刚玉(C);TiO2含量低,w(TiO2)×100/w(SiO2)平均仅0.27;MgO含量低,w(MgO)/w(FeO)仅0.18;富ALK,AR的平均值为3.48,w(K2O)>w(Na2O),w(K2O)/w(Na2O)平均1.3;最大特点是分异指数高,绝大部分DI摆动在85~90间,平均89,fO低,绝大部分为小于0.2等,这些表明,系列I花岗岩为一种富SiO2、Al2O3、ALK、w(K2O)>w(Na2O)、分异好、fo2低的花岗岩。
表2-4 吴川·四会断裂带深熔花岗岩建造副矿物含量(wB/10-6)
“+”表示重砂中含个别颗粒副矿物;“++”含少量副矿物(小于1×10-6);资料来源:①广东省地质矿产局(1988)。②广东省地矿局719地质大队,区调内部资料,1989。③广东省地矿局704地质大队,1∶5万阳春幅区调报告。④广东省地矿局区调大队,1∶20万阳春幅区调报告。⑤广东省地矿局区调大队,1∶20万高要幅区调报告。
表2-5 吴川-四会断裂带混合岩建造副矿物含量(wB/10-6)
“+”表示重砂中含个别颗粒副矿物;“++”含少量副矿物(小于1×10-6);资料来源同表2-4。
表2-6 吴川-四会断裂带岩浆花岗岩建造南岭系列(系列Ⅰ)岩石化学成分
续表
续表
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注:①—w(TiO2)×100/w(SiO2),AKCN—n(Al2O3)/n(CaO+K2O+Na2O)(分子比),岩石氧化系数fo2—w(Fe2O3)/w(Fe2O3+FeO),FeOt—全铁,硅酸盐分析除本文外据广东省区调大队和广东省719地质大队、704地质大队、706地质大队。
二、长江系列(系列Ⅱ)花岗岩的岩石化学特征(表2-7)
系列有32个岩石化学分析样品,来自上垄、扶溪(诸广山)、大宝山、小坑(贵东)、佛岗、联合、四会、黄田、伍村、轮水、岗美、石菉、屋背岭和小良等14个岩体,其化学成分特点是:SiO2含量相对低,平均84.65%、Al2O3含量也相对低,AKCN平均值接近1;TiO2含量较高,w(TiO2)×100/w(SiO2)平均值达0.85,高于系列I数倍;MgO含量较高,w(MgO)/w(FeO)平均达0.42;w(K2O)>w(Na2O),w(K2O)/w(Na2O)平均为1.46;分异程度稍差,DI平均为70;氧化指数稍高,fo2平均为0.35。因此均表明系列Ⅱ花岗岩为一种相对贫SiO2,富TiO2、MgO和氧化系数高的花岗岩。
三、两个系列花岗岩主要化学成分对比和判别标志
图2-1表明,两个系列花岗岩均具CA(钙碱)变化趋势,系列I花岗岩成分点多集中在接近A端(即富碱),而系列Ⅱ散开于CA区内,具有较好的CA演化趋势;根据表2-6和表2-7中的σ指数,均小于3.3,判断两个系列花岗岩均属钙碱性花岗岩。
图2-2表明,两个系列花岗岩化学成分具有明显区别,系列Ⅰ花岗岩成分点多数投于S型花岗岩区(Chappell等,1974),而系列Ⅱ花岗岩绝大部分投入I型花岗岩区,前者具变沉积源岩特征(相当于再循环地壳物质),后者具火成岩源岩特征(相当于原生地壳物质)。
图2-3表明,两个系列花岗岩标准矿物Ab、Or、An含量具有明显区别,系列I花岗岩成点多集中在低温槽区,表明岩浆共结花岗岩占多数,而系列Ⅱ花岗岩则相反,只个别投入此区,多数在槽外,更靠近An端的高温高压岩浆花岗岩区内。
图2-4上可看出,系列Ⅱ花岗岩在高TiO2、低SiO2区内,系列Ⅰ则相反,因此两个系列花岗岩分别在两个区内,仅少数重叠。
在图2-5上也可看出,系列Ⅱ花岗岩在高TiO2,低AKCN区内,系列Ⅰ则相反,所分出的两个区虽有部分重合,但是大体可看出存在两个区。
在图2-6上,两个系列花岗岩明显分出两区,即系列Ⅱ成分点投在高w(MgO)/w(FeO)区,系列工投入低w(MgO)/w(FeO)区,两区重叠较少。
以上分析指出,两个系列花岗岩化学成分具有明显区别,系列Ⅰ花岗岩富Si、Al、贫Ti、Mg、Ca和氧化系数相对低,表现在许多参数SiO2、AKCN、DI、C、Q、Ab、Or值较高,而w(TiO2)×100/w(SiO2)、w(MgO)/w(FeO)、An、fo2较低(表2-6);系列Ⅱ花岗岩则相反(表2-7)。图2-5、图2-6两个系列花岗岩分别在不同区内,说明系列Ⅰ花岗岩源区可能以再循环地壳物质为主的特点,富Si、Al,贫Ti、Mg、Ca和相对还原环境;而系列系列Ⅱ花岗岩源区可能以原生地壳物质或上地幔物质为主的特点,因此,系列Ⅱ花岗岩相对贫Si、Al,富Mg、Ti、Ca和相对氧化环境。
表2-7 吴川-四会断裂带岩浆花岗岩建造长江系列(系列Ⅱ)岩石化学成分
续表
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表注同表2-6。
图2-1 花岗岩系列、建造AFM图解(CA钙碱变化趋势)
图2-2 花岗岩系列、建造ACF图解(I型、S型花岗岩区)
此外,吴川-四会断裂带两个系列花岗岩,均是钙碱性为主的花岗岩和w(K2O)>w(Na2O)等,也可能暗示吴川-四会断裂带花岗岩还有地球化学背景相同的一面,可能是岩浆上升过程中产生的上地壳混染作用结果。
应当指出,以上许多化学参数和图解,也可作为判别两个系列花岗岩的指标。
图2-3 花岗岩系列、建造Ab-Or-An图解
图2-4 两个系列花岗岩w(TiO2)×100/w(SiO2)—w(SiO2)图
●—系列Ⅱ花岗岩,O—系列I花岗岩
图2-5 两个系列花岗岩w(TiO2)×100/w(SiO2)—AKCN图
●一系列Ⅱ花岗岩,○—系列I花岗岩
四、深熔花岗岩与混合岩建造化学成分特征
1.深熔花岗岩建造
该建造化学分析样品较少(表2-8),从来自广宁、云龙山、八甲(潭水)、阳春西边(庙龙)等岩体的5个化学分析样品可见,深熔花岗岩建造化学成分较均匀,如SiO2:68.13%~72.99%,Al2O3:13.50%~15.88%,DI:73.34~83.68,多出现标准矿物刚玉(C),均为铝过饱和岩石,成分变化不大,属于均一化程度高的岩石建造。
2.混合岩建造
化学分析样品有10个(表2-9),分别来自石涧—五和、铁硐、八甲(潭水)和云龙山等岩田或岩体,其化学成分变化较大,如SiO258.81%~72.54%,Al2O313.47%~17.16%,DI值45.59~86.42。标准矿物也出现刚玉(C),同样为铝过饱和岩石,与深熔花岗岩相比,化学成分变化大,反映出该建造均一化程度低的特点。
3.深熔花岗岩建造与混合岩建造对比
从上述可知,两者有许多共同特征,均为铝过饱和岩石及钙碱性岩石,因而标准矿物中均出现刚玉(C),σ值(平均值分别为1.71、1.56)均小于3.3,在AFM图解中(图2-1)均投入CA区内。共同特征还表现在许多平均指数上,如w(MgO)/w(FeO)、AKCN、fo2、w(K2O)/w(Na2O)、AR等值都相近。
以上特征反映出深熔花岗岩建造和混合岩建造在成因上有相似之处,可能都是来自再循环地壳物质(变沉积岩)为主的源区和均为以深熔为主的建造。深熔花岗岩的深熔程度高,因此,均一化程度也高,同时相对富SiO2(70.11%,下同),σ(1.71)与DI值(平均78.74)也高,而TiO2、MgO含量低;混合岩建造,深熔程度低,均一化程度低,化学成分变化大,同时SiO2(68.73%)、σ(1.56)、DI(75.26)值偏低,而TiO2、MgO含量偏高,反映出残留物(耐高温的)多的特点。
上述两建造的成因特征,于图2-2、图2-3中也有反映,在ACF图解中,混合岩多数成分点投在S型花岗岩区,深熔花岗岩投在I与S型过渡区,表明物质来源接近,两者多数以沉积变质岩为主,但又有差异,混合岩建造偏向沉积变质岩区,而深熔花岗岩建造深熔程度高,趋向过渡区。在Ab-Or-An图解中,混合岩成分点有一部分在低温槽中,即具低共熔成分,另一部分在高温高压区,即相当残留物质成分(残留体),而深熔花岗岩建造则不同,多数点投入高温高压岩浆区,表明其深熔程度高,并非完全是低共熔体,还有残留晶形成的“晶粥”特点,因而在化学成分上具高温高压岩浆特点。
五、混合岩、深熔花岗岩和岩浆花岗岩建造的区别
三种建造的化学成分具有明显的区别,表现在图2-1~图2-3上,有不同的变化趋势或集中区,不过混合岩与深熔花岗岩建造的成分点更接近些,说明两者均具有深熔作用产物的可能性,而岩浆建造花岗岩则不同,该建造进一步又可分出两个系列(浅源系列Ⅰ与深源系列Ⅱ),两系列在图2-1~图2-6上均投入不同区,都有不同的化学参数。
图2-6 两个系列花岗岩fo2—w(MgO)/w(FeO)图
●一系列Ⅱ花岗岩,○一系列I花岗岩
六、小结
(1)本区岩浆花岗岩、深熔花岗岩和混合岩建造的化学成分反映出其不同成因的特点,岩浆花岗岩建造为重熔岩浆(熔体)或“原始”岩浆凝结形成,即岩浆产物,而混合岩建造与深熔花岗岩建造为深熔产物,深熔花岗岩的化学成分更接近混合岩建造,反映其形成方式均以深熔作用为主和具再循环地壳物源为主的特征。
表2-8 吴川-四会断裂带深熔花岗岩建造岩石化学成分(wB/%)
表注同表2-6。
表2-9 吴川-四会断裂带混合岩建造岩石化学成分(wB/%)
表注同表2-6。
(2)岩浆花岗岩明显分出两个系列花岗岩:系列Ⅰ花岗岩为富SiO2、Al2O3、ALK、w(K2O)>w(Na2O)、分异好、fo2低和以浅源再循环地壳物质为主所形成的岩浆产物;系列Ⅱ花岗岩相对贫SiO2高TiO2、MgO和高fo2及以深源原生地壳或上地幔物质为主来源的岩浆产物。
(3)在吴川-四会断裂带中,三种建造存在共同性,如均为钙碱性(CA)、多数w(K2O)>w(Na2O)和多含标准矿物刚玉(C)的富铝特点等,说明可能是地壳和地球化学背景相同的反映,即同受该区上地壳地球化学背景的控制或影响。
今天关于“花岗岩的特征”的讨论就到这里了。希望通过今天的讲解,您能对这个主题有更深入的理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我。我将竭诚为您服务。
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